반도체에는 실리콘(Si)으로 대표되는 것과 갈륨비소(GaAs)와 같은 화합물로 대표되는 것의 2종류가 있다.모두 광물에서 금속정련한 인공화합물로 합성 과정에서 많은 에너지를 사용해 매우 비쌉니다.만약 바이오매스 소재를 이용한 반도체를 개발할 수 있다면 탄소 중립적이고 재생가능하고 저렴한 소재이기 때문에 새로운 산업 창출을 기대할 수 있다.

　제지용 펄프는 카본 뉴트럴 소재의 지구 재생의 에이스 재료로 기대되고 있지만, 현시점에서의 응용은 기계적·화학적 분야에 한정되어 있다.연구 그룹은 CNF와 같은 미세 구조체로 조직화하면 전하 분포와 전자 이동을 발현할 수 있다고 예측했다.

　연구에 의해, 10년초의 케나프(서아프리카 기원의 식물로 종이의 원료에 사용된다)로부터 만들어진 나노(1억분의 XNUMX)미터 사이즈의 비정질 케나프셀로스 나노파이버(AKCF) 시트에, n형 반도체 특성(부전압 영역에 전류의 전압 의존성이 반전하는 거동)이 발현된 것을 확인하였다.또한, 직류 통전시의 병렬 회로(저전도대)로부터 교류 통전 시의 병렬 회로(고전도대)로 변화하는 특성도 나타냈다.

　이러한 특징으로부터, 고가의 고순도 실리콘(Si) 소재나 레어 메탈을 이용한 화합물 반도체와 달리, 저렴하고 무해한 바이오 소재에 의한 반도체 제작의 가능성도 나왔다.또한 일본에 풍부하게 존재하는 삼림 자원을 활용함으로써 식물 유래 반도체에 의한 종이 일렉트로닉스의 실용화가 기대된다고 한다.

※셀룰로오스가 주성분의 식물 섬유를 나노미터 사이즈까지 풀어 미세화한 소재.

논문 정보:【Scientific Reports】A novel n-type semiconducting biomaterial